JPS6153120B2 - - Google Patents
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- JPS6153120B2 JPS6153120B2 JP3369478A JP3369478A JPS6153120B2 JP S6153120 B2 JPS6153120 B2 JP S6153120B2 JP 3369478 A JP3369478 A JP 3369478A JP 3369478 A JP3369478 A JP 3369478A JP S6153120 B2 JPS6153120 B2 JP S6153120B2
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Classifications
-
- Y02W10/12—
Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、BOD、アンモニア性窒素（NH4−
Ｎ）、リン酸（PO4）を多量に含むし尿系汚水の高
度処理方法に関するものである。
Ｎ）、リン酸（PO4）を多量に含むし尿系汚水の高
度処理方法に関するものである。
最近、し尿系汚水の高度処理の重要性が強調さ
れて以来、特に窒素とリン酸の除去を目的とした
種々の方法が検討、実施されている。その結果、
窒素の除去法としては生物学的脱窒素法が、リン
酸の除去は凝集沈殿法が最も適していると考えら
れることが多くなつた。しかしながら、これら従
来の生物学的脱窒素法とリン酸の除去方法には、
資源回収、省エネルギー的立場からみて、次のよ
うな根本的問題をもつている。
れて以来、特に窒素とリン酸の除去を目的とした
種々の方法が検討、実施されている。その結果、
窒素の除去法としては生物学的脱窒素法が、リン
酸の除去は凝集沈殿法が最も適していると考えら
れることが多くなつた。しかしながら、これら従
来の生物学的脱窒素法とリン酸の除去方法には、
資源回収、省エネルギー的立場からみて、次のよ
うな根本的問題をもつている。
(1) 生物学的脱窒素法は原水中の窒素成分を資源
として回収することは不可能で、N2ガスとし
て大気中に放出してしまう。
として回収することは不可能で、N2ガスとし
て大気中に放出してしまう。
(2) 生物学的脱窒素法はNH4−ＮをNO2−Ｎ又は
NO3−Ｎにまで酸化する必要があり、NH4−Ｎ
をNO3−Ｎにまで生物的（硝化菌）酸化するに
は、 NH4 +＋202→NO3 -＋H2O＋2H+ なる反応から明らかなように、NH4−Ｎ
1ppmあたり4.57ppmの酸素を必要とするた
め、3000ppm程度の高濃度のNH4−Ｎを含むし
尿の場合には、酸素を供給するための曝気動力
が非常に大きくなる。例えば、通常の曝気装置
では１KgO2/kWhの動力が消費されるので、
100Kl/dのし尿処理場ではNH4−Ｎの硝化だけ
で曝気動力は約1400kWh/dと相当な値にな
る。
NO3−Ｎにまで酸化する必要があり、NH4−Ｎ
をNO3−Ｎにまで生物的（硝化菌）酸化するに
は、 NH4 +＋202→NO3 -＋H2O＋2H+ なる反応から明らかなように、NH4−Ｎ
1ppmあたり4.57ppmの酸素を必要とするた
め、3000ppm程度の高濃度のNH4−Ｎを含むし
尿の場合には、酸素を供給するための曝気動力
が非常に大きくなる。例えば、通常の曝気装置
では１KgO2/kWhの動力が消費されるので、
100Kl/dのし尿処理場ではNH4−Ｎの硝化だけ
で曝気動力は約1400kWh/dと相当な値にな
る。
(3) 最近、生物学的脱窒素法の進歩した方式のも
のとして、メタノールなどの有価資源の代り
に、原水中のBOD成分そのものを脱窒素菌の
水素供与体とする硝化液循環方式や原水分割注
入方式が開発され、メタノールやアルカリの使
用量が大幅に節減できるようになつたが、その
反面、省エネルギー的な方法であるメタン発酵
法（嫌気性消化法）が採用できなくなつた。何
故ならば、両者共原水中のBOD成分を利用す
るため両立しなくなるからである。
のとして、メタノールなどの有価資源の代り
に、原水中のBOD成分そのものを脱窒素菌の
水素供与体とする硝化液循環方式や原水分割注
入方式が開発され、メタノールやアルカリの使
用量が大幅に節減できるようになつたが、その
反面、省エネルギー的な方法であるメタン発酵
法（嫌気性消化法）が採用できなくなつた。何
故ならば、両者共原水中のBOD成分を利用す
るため両立しなくなるからである。
(4) リン酸の凝集沈殿法は、通常硫酸ばん土の添
加によつてリン酸アルミニウムを生成させて沈
殿除去するが、このリン酸アルミニウムは肥料
として無価値であり、廃棄処分せざるを得ない
し、その脱水性も悪いという難点もある。
加によつてリン酸アルミニウムを生成させて沈
殿除去するが、このリン酸アルミニウムは肥料
として無価値であり、廃棄処分せざるを得ない
し、その脱水性も悪いという難点もある。
本発明は、上記従来の脱窒素、脱リンプロセス
の基本的問題点を解決する新規な省エネルギー、
資源回収型処理方法を提供することを目的とする
ものである。
の基本的問題点を解決する新規な省エネルギー、
資源回収型処理方法を提供することを目的とする
ものである。
本発明は、し尿系汚水にマグネシウム化合物及
びリン酸化合物を添加して嫌気的消化を行い、消
化汚泥を分離したのち生物学的脱窒素処理するこ
とを特徴とするものである。
びリン酸化合物を添加して嫌気的消化を行い、消
化汚泥を分離したのち生物学的脱窒素処理するこ
とを特徴とするものである。
すなわち本発明は、し尿系汚水にマグネシウム
化合物及びリン酸化合物を添加したのち嫌気的消
化槽に流入させるか、または前記化合物を直接嫌
気性消化槽に添加し、該嫌気性消化槽内でメタン
発酵と同時にリン酸マグネシウムアンモンの沈殿
発生を行わしめ、消化汚泥と消化脱離液とに分離
したのち、消化脱離液を生物学的脱窒素工程へ導
入することによつて、生物学的脱窒素効率を高め
ると同時に脱窒素菌への水素供与体として液中の
BOD成分を利用するものである。
化合物及びリン酸化合物を添加したのち嫌気的消
化槽に流入させるか、または前記化合物を直接嫌
気性消化槽に添加し、該嫌気性消化槽内でメタン
発酵と同時にリン酸マグネシウムアンモンの沈殿
発生を行わしめ、消化汚泥と消化脱離液とに分離
したのち、消化脱離液を生物学的脱窒素工程へ導
入することによつて、生物学的脱窒素効率を高め
ると同時に脱窒素菌への水素供与体として液中の
BOD成分を利用するものである。
本発明において使用するマグネシウム化合物と
しては水中でマグネシウムイオンを解離する化合
物、例えばマグネシウム水酸化物、酸化物、若し
くはマグネシウム塩などがよく、リン酸化合物と
しては水中でリン酸イオンを解離する化合物、例
えばリン酸又はリン酸塩がよい。
しては水中でマグネシウムイオンを解離する化合
物、例えばマグネシウム水酸化物、酸化物、若し
くはマグネシウム塩などがよく、リン酸化合物と
しては水中でリン酸イオンを解離する化合物、例
えばリン酸又はリン酸塩がよい。
また、本発明における上記嫌気性消化にあたつ
ては、通常30℃で滞留日数30日間という長期間を
利用してリン酸マグネシウムアンモンの沈殿生
成、熟成を十分に進行させるとよく、このリン酸
マグネシウムアンモン沈殿を多量に含んだ消化汚
泥を脱水乾燥して肥料として利用することがで
き、嫌気性消化槽から発生する消化ガスは直接消
化槽の加温に使用してもよいが、ガスタービン、
ガスエンジンで発電し、排熱を消化槽加温に利用
し、発電された電気を生物学的脱窒素工程中の硝
化槽の曝気動力などに利用するのが有利である。
ては、通常30℃で滞留日数30日間という長期間を
利用してリン酸マグネシウムアンモンの沈殿生
成、熟成を十分に進行させるとよく、このリン酸
マグネシウムアンモン沈殿を多量に含んだ消化汚
泥を脱水乾燥して肥料として利用することがで
き、嫌気性消化槽から発生する消化ガスは直接消
化槽の加温に使用してもよいが、ガスタービン、
ガスエンジンで発電し、排熱を消化槽加温に利用
し、発電された電気を生物学的脱窒素工程中の硝
化槽の曝気動力などに利用するのが有利である。
さらに本発明の実施態様を図面を参照しつつ説
明すれば、第１図示例において、例えば生し尿１
に水酸化マグネシウム、塩化マグネシウムなどの
マグネシウム化合物と、リン酸、リン酸ソーダな
どのリン酸化合物を添加したのち（又は嫌気性消
化槽に直接添加する）、嫌気性消化槽２に導入し
て通常、30℃で30日間滞留させ、メタン発酵と同
時にリン酸マグネシウムアンモンの沈殿生成反応
を十分に進行させ、原水中のNH4−ＮおよびPO4
の大部分は消化汚泥３と共に沈殿し系外へ排出さ
れる。一方、消化汚泥と分離された消化脱離液４
中には、数千ppmのBODと数十〜数百ppmの窒
素およびPO4が含まれ、生物学的脱窒素法にとつ
て理想的な原水状態となつており、これを生理学
的脱窒素工程５に送つて処理する。また、嫌気性
消化槽２から排出された消化汚泥中には、遅効
性、く溶性の肥料として極めて価値の高いリン酸
マグネシウムアンモンを多量に含むから、これを
脱水乾燥して肥料として使用することができ、嫌
気性消化槽２らな排出される消化ガス６は上記の
ように適宜有効利用される。
明すれば、第１図示例において、例えば生し尿１
に水酸化マグネシウム、塩化マグネシウムなどの
マグネシウム化合物と、リン酸、リン酸ソーダな
どのリン酸化合物を添加したのち（又は嫌気性消
化槽に直接添加する）、嫌気性消化槽２に導入し
て通常、30℃で30日間滞留させ、メタン発酵と同
時にリン酸マグネシウムアンモンの沈殿生成反応
を十分に進行させ、原水中のNH4−ＮおよびPO4
の大部分は消化汚泥３と共に沈殿し系外へ排出さ
れる。一方、消化汚泥と分離された消化脱離液４
中には、数千ppmのBODと数十〜数百ppmの窒
素およびPO4が含まれ、生物学的脱窒素法にとつ
て理想的な原水状態となつており、これを生理学
的脱窒素工程５に送つて処理する。また、嫌気性
消化槽２から排出された消化汚泥中には、遅効
性、く溶性の肥料として極めて価値の高いリン酸
マグネシウムアンモンを多量に含むから、これを
脱水乾燥して肥料として使用することができ、嫌
気性消化槽２らな排出される消化ガス６は上記の
ように適宜有効利用される。
このように、嫌気性消化槽２内で大部分のアン
モニア、リン酸を有価資源として回収するから、
生物学的脱窒素工程５中の硝化槽に供給する空気
若しくは酸素は、従来の生物学的脱窒素法にくら
べて著しく少なくなり、曝気動力の大幅な節減が
可能となる。
モニア、リン酸を有価資源として回収するから、
生物学的脱窒素工程５中の硝化槽に供給する空気
若しくは酸素は、従来の生物学的脱窒素法にくら
べて著しく少なくなり、曝気動力の大幅な節減が
可能となる。
次に第２図は、生物学的脱窒素工程５の一つと
して公知の硝化液循環方式を採用した場合の例で
ある。この方式は脱窒素槽７に後続する硝化槽８
から硝化液９の一部を脱窒素槽７にリサイクルし
て原水中のBOD成分を脱窒素菌の水素供与体に
利用しながらNOX−ＮをN2ガスに還元するもの
である。
して公知の硝化液循環方式を採用した場合の例で
ある。この方式は脱窒素槽７に後続する硝化槽８
から硝化液９の一部を脱窒素槽７にリサイクルし
て原水中のBOD成分を脱窒素菌の水素供与体に
利用しながらNOX−ＮをN2ガスに還元するもの
である。
一般にNO3−ＮをN2ガスに還元するためには
NO31ppmあたり3ppmのBOD成分が必要とされ
るので、通常の生し尿のBOD 10000ppm、Total
−Ｎ 4000ppmという成分構成から明らかなよ
うに、原水中のBODを脱窒素菌の水素供与体と
して利用する生物学的脱窒素法と、原水中の
BOD成分をメタン菌の作用によつてメタン発酵
させる嫌気性消化法は両立しないことが認められ
る。つまり、メタノールの節約を考慮して原水中
のBODを利用する生物学的脱窒素法を実施しよ
うとすれば、メタンガス回収が可能なより省エネ
ルギー的である嫌気性消化法は実施できなくなる
わけである。
NO31ppmあたり3ppmのBOD成分が必要とされ
るので、通常の生し尿のBOD 10000ppm、Total
−Ｎ 4000ppmという成分構成から明らかなよ
うに、原水中のBODを脱窒素菌の水素供与体と
して利用する生物学的脱窒素法と、原水中の
BOD成分をメタン菌の作用によつてメタン発酵
させる嫌気性消化法は両立しないことが認められ
る。つまり、メタノールの節約を考慮して原水中
のBODを利用する生物学的脱窒素法を実施しよ
うとすれば、メタンガス回収が可能なより省エネ
ルギー的である嫌気性消化法は実施できなくなる
わけである。
しかしながら本発明では、第２図示例のように
嫌気性消化槽２でマグネシウム化合物及びリン酸
化合物の存在下でメタン発酵させながら、大部分
のアンモニアとリン酸を除去するから、消化脱離
液中のBODはNH4−Ｎより数倍高い濃度となり、
従来の嫌気性消化脱離液のようにNH4−Ｎ濃度が
BODよりも多いという問題点がなくなる結果、
消化脱離液に対しても効率的に原水中のBODを
利用する生物学的脱窒素法を実施でき、嫌気性消
化法と原水中のBODを利用する生物学的脱窒素
法を完全に両立させることが可能となり、省エネ
ルギーが可能となる。
嫌気性消化槽２でマグネシウム化合物及びリン酸
化合物の存在下でメタン発酵させながら、大部分
のアンモニアとリン酸を除去するから、消化脱離
液中のBODはNH4−Ｎより数倍高い濃度となり、
従来の嫌気性消化脱離液のようにNH4−Ｎ濃度が
BODよりも多いという問題点がなくなる結果、
消化脱離液に対しても効率的に原水中のBODを
利用する生物学的脱窒素法を実施でき、嫌気性消
化法と原水中のBODを利用する生物学的脱窒素
法を完全に両立させることが可能となり、省エネ
ルギーが可能となる。
なお、本発明によつて嫌気性消化槽内でメタン
発酵とリン酸マグネシウムアンモン沈殿生成反応
を同時に進行させると、消化ガス発生量が増加す
ることが認められた。この原因は明らかでない
が、液中のNH4−Ｎが大部分除去され、メタン発
酵にとつて適切なＣ：Ｎ比になつたためではない
かと考えられる。
発酵とリン酸マグネシウムアンモン沈殿生成反応
を同時に進行させると、消化ガス発生量が増加す
ることが認められた。この原因は明らかでない
が、液中のNH4−Ｎが大部分除去され、メタン発
酵にとつて適切なＣ：Ｎ比になつたためではない
かと考えられる。
以上述べたように本発明によれば、
(a) 原水中のNH4-N、PO4を価値の高い肥料とし
て消化汚泥と共に回収することができ、 (b) 嫌気性消化槽に後続する生物学的脱窒素工程
における硝化槽に流入するNH4−Ｎ濃度が格段
に少なくなるから、硝化槽の曝気動力を著しく
節減することができ、 (c) 嫌気性消化脱離液中NH4−ＮがBODよりはる
かに少なくなるという従来の嫌気性消化とは全
く逆の状態にできるから、生物学的脱窒素工程
における硝化槽で硝化されたNO3−Ｎの85〜90
％を消化脱離液中のBODを利用してN2ガスに
還元でき、 (d) 嫌気性消化槽から発生する消化ガスの発生量
を増大させることができ、 (e) リン酸マグネシウムアンモン沈殿生成反応を
嫌気性消化槽で行うから、消化槽の長い滞留時
間を有効に利用でき、リン酸マグネシウムアン
モン沈殿生成、熟成が十分に進行し、しかもこ
の沈殿を分離するための別個の設備が不要にな
る。
て消化汚泥と共に回収することができ、 (b) 嫌気性消化槽に後続する生物学的脱窒素工程
における硝化槽に流入するNH4−Ｎ濃度が格段
に少なくなるから、硝化槽の曝気動力を著しく
節減することができ、 (c) 嫌気性消化脱離液中NH4−ＮがBODよりはる
かに少なくなるという従来の嫌気性消化とは全
く逆の状態にできるから、生物学的脱窒素工程
における硝化槽で硝化されたNO3−Ｎの85〜90
％を消化脱離液中のBODを利用してN2ガスに
還元でき、 (d) 嫌気性消化槽から発生する消化ガスの発生量
を増大させることができ、 (e) リン酸マグネシウムアンモン沈殿生成反応を
嫌気性消化槽で行うから、消化槽の長い滞留時
間を有効に利用でき、リン酸マグネシウムアン
モン沈殿生成、熟成が十分に進行し、しかもこ
の沈殿を分離するための別個の設備が不要にな
る。
等、資源回収、省エネルギーの立場から顕著な効
果を発揮でき、しかも同時に脱窒素、脱リンとい
う高度処理を達成することができるのである。
果を発揮でき、しかも同時に脱窒素、脱リンとい
う高度処理を達成することができるのである。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 １
BOD 12000 ppm
NH4−Ｎ 3000 〃
PO4 650 〃
PH 8.3
の生し尿１Kl/dに水酸化マグネシウム4300ppm
（as Mg2+）及びリン酸第一ソーダ16000ppm（as
PO３− ４）を添加したのち嫌気性消化槽に流入さ
せ、30℃、30日滞留させた。この結果、消化槽か
ら流出する消化脱離液の水質を測定したところ、
次のようであつた。
（as Mg2+）及びリン酸第一ソーダ16000ppm（as
PO３− ４）を添加したのち嫌気性消化槽に流入さ
せ、30℃、30日滞留させた。この結果、消化槽か
ら流出する消化脱離液の水質を測定したところ、
次のようであつた。
BOD 1000 ppm
NH4−Ｎ 50 〃
PO4 15 〃
PH 7.5
また、嫌気性消化槽からのメタンを含む消化ガ
ス発生量は13m3/dであり、従来の一般的な値の
10m3/dより30％多かつた。
ス発生量は13m3/dであり、従来の一般的な値の
10m3/dより30％多かつた。
次にこの消化脱離液を第２図示例の如き硝化液
循環方式生物学的脱窒素工程に導いた。この際、
硝化槽には消泡を兼ねて希釈水を原水流入量880
/dに対して５倍注入した。なお、この生物学
的脱窒素工程の運転条件は、次のように設定し
た。
循環方式生物学的脱窒素工程に導いた。この際、
硝化槽には消泡を兼ねて希釈水を原水流入量880
/dに対して５倍注入した。なお、この生物学
的脱窒素工程の運転条件は、次のように設定し
た。
脱窒素槽
MLSS 6000ppm
滞留時間 ５時間
硝化液循環比 ５倍
硝化槽
MLSS 6000ppm
滞留時間 ４時間
この結果、硝化槽からの流出水の水質は次のよ
うに極めて高度の処理が行われた。
うに極めて高度の処理が行われた。
BOD 20ppm
NH4−Ｎ トレース
PO4 1ppm以下
PH 7.2
第１図及び第２図は本発明の実施態様を示す系
統説明図である。 １……生し尿、２……嫌気性消化槽、３……消
化汚泥、４……消化脱離液、５……生物学的脱窒
素工程、６……消化ガス、７……脱窒素槽、８…
…硝化槽、９……硝化液。
統説明図である。 １……生し尿、２……嫌気性消化槽、３……消
化汚泥、４……消化脱離液、５……生物学的脱窒
素工程、６……消化ガス、７……脱窒素槽、８…
…硝化槽、９……硝化液。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ し尿系汚水にマグネシウム化合物及びリン酸
化合物を添加して嫌気的消化を行い、消化汚泥を
分離したのち生物学的脱窒素処理することを特徴
とするし尿系汚水の処理方法。 ２ 前記マグネシウム化合物及びリン酸化合物の
添加を前記嫌気的消化の前又は同時に行う特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記マグネシウム化合物としてマグネシウム
水酸化物、酸化物、若しくはマグネシウム塩を使
用し、リン酸化合物としてリン酸又はリン酸塩を
使用する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3369478A JPS54127148A (en) | 1978-03-24 | 1978-03-24 | Method of disposing raw sewage system sewage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3369478A JPS54127148A (en) | 1978-03-24 | 1978-03-24 | Method of disposing raw sewage system sewage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54127148A JPS54127148A (en) | 1979-10-02 |
| JPS6153120B2 true JPS6153120B2 (ja) | 1986-11-15 |
Family
ID=12393517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3369478A Granted JPS54127148A (en) | 1978-03-24 | 1978-03-24 | Method of disposing raw sewage system sewage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54127148A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56150494A (en) * | 1980-04-24 | 1981-11-20 | Ebara Infilco Co Ltd | Disposal of organic waste water |
| JPS61187995A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-21 | Kubota Ltd | 有機性汚水の処理方法 |
| FR2669619B1 (fr) * | 1990-11-26 | 1993-01-08 | Elf Aquitaine | Procede d'elimination de l'ammoniaque des eaux residuaires. |
| ATE137727T1 (de) * | 1991-02-27 | 1996-05-15 | Interlicense Den Haag Bv | Verfahren zur getrennten behandlung und entsorgung von gemengen aus festen und flüssigen, organischen abfallstoffen |
| JPH10118687A (ja) * | 1996-10-22 | 1998-05-12 | Unitika Ltd | 有機性廃水の処理方法 |
| EP1698595A4 (en) * | 2003-11-21 | 2010-03-17 | Ebara Corp | PROCESS FOR PRODUCING / RECOVERING MAGNESIUM AMMONIUM PHOSPHATE AND DEVICE THEREFOR |
| JP4557779B2 (ja) * | 2005-04-06 | 2010-10-06 | 前澤工業株式会社 | 排水処理装置 |
-
1978
- 1978-03-24 JP JP3369478A patent/JPS54127148A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54127148A (en) | 1979-10-02 |
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